Foi em 30/05/1888, na interiorana cidade de Uruguaiana (RS), que nasceu Osvino Alvares Pena, fruto do casal Joaquim da Silva Penna e Adozinda Álvares da Silva Penna. Todavia, já na mocidade se mudou para o Rio de Janeiro para se dedicar aos estudos, frequentando o Ginásio Nacional e depois a Faculdade de Medicina do Rio de Janeiro, onde doutorou-se em 1911 com a tese “Hérnias inguinais do grosso intestino”. Prosseguiu se especializando patologista ao cursar no ano seguinte o Instituto Pasteur, em Paris, e os cursos de Microbiologia e Zoologia do Instituto Manguinhos, após o seu retorno ao Brasil pouco mais de um ano depois. A verne acadêmica será uma constante em sua biografia, publicando diversos artigos e textos científicos no campo da saúde, além de fundar e dirigir o Laboratório de Produtos Farmacêuticos, dedicado a pesquisas na área.
Tendo adentrado a Marinha em 1912 e alcançando o grau de Capitão de Corveta, passou a dedicar-se ao laboratório de análises químicas do Hospital Central da corporação. Foi em função disto escolhido em 1917 para participar das excursões científicas promovidas pelo Instituto Oswaldo Cruz no Nordeste do Brasil para o estudo das enfermidades e patologias que se abatiam sobre esta população. Este evento teria crucial importância na vida de Pena, que passou então a trabalhar na FIOCRUZ, desligando-se da Marinha em 1926.
No fim dos anos 1920, passou também a compor o quadro docente da Faculdade de Medicina do Rio de Janeiro.
Tornou-se catedrático de anatomia, física e patologia da Faculdade Fluminense de Patologia. Foi também responsável pela organização da cadeira de Anatomia Patológica da Faculdade de Medicina da UFMG em 1938.
Igualmente colaborou com a administração pública ao ser nomeado em fins dos anos 1930 Subdiretor de Higiene Rural e Higiene das Aglomerações e Habitações, vinculado à Secretaria Geral de Saúde do Distrito Federal. Sendo exonerado em 1938 em razão do decreto que proibia o acúmulo de cargos públicos, retornou a pedido do prefeito Henrique Dodsworth em 1940, desta vez como Assistente e Chefe de Gabinete do Secretário Geral de Saúde Jesuíno Carlos de Albuquerque. Na condução deste ofício, foi diversas vezes designado para responder pelo expediente desta secretaria quando da ausência do titular ao longo dos anos 1940-41.
Da mesma forma, atuou em alguns hospitais cariocas, estando à frente do Instituto de Patologia do Hospital da Santa Casa de Misericórdia e do setor de mesmo nome no Hospital do IAPECT.
Foi membro emérito e dono da cadeira de número 86 da Academia Nacional de Medicina, devotando-se à entidade ao ocupar o cargo de Diretor de seu museu por dois biênios consecutivos, em 1934-35 e 1935-36. Outra agremiação da qual fez parte foi o Colégio Anatômico Brasileiro, do qual foi fundador e presidente.
Estava em sua casa no Rio de Janeiro quando veio a falecer em 05/01/1963, vítima de um mal súbito, sendo sepultado no cemitério São João Batista. Em sua homenagem, foi dado o seu nome ao Instituto de Patologia do Estado da Guanabara.
Caio Mathias